Uso de energia solar off-grid para irrigação automatizada em áreas sem acesso à rede elétrica

Abstract

A geração de energia elétrica por meio de painéis fotovoltaicos tem apresentado um crescimento expressivo nos últimos anos, impulsionada pelos diversos benefícios associados, como a redução nos custos com energia elétrica e a valorização do imóvel. No entanto, a instalação desse tipo de sistema exige um investimento inicial considerável, o que torna indispensável a realização de análises técnicas e financeiras capazes de comprovar a viabilidade de sua adoção. É essencial desenvolver e validar um sistema de irrigação automatizado, alimentado por energia solar fotovoltaica off-grid, para estufas de produção agrícola com dificuldade de acesso à rede elétrica, devido à distância e o custo que uma instalação tradicional acarretaria. Para tanto o projeto foi realizado com base na situação real apresentada, dimensionando bomba, painel e demais componentes, e o protótipo foi produzido com componentes em escala menor para apresentação em laboratório. O presente estudo será realizado em uma estufa de cultivo de morangos pertencente a um pequeno produtor. As etapas metodológicas foram organizadas em duas frentes principais: o projeto do sistema fotovoltaico off-grid e a implementação da automação do sistema de irrigação. Inicialmente, será feito o levantamento das condições locais da propriedade, como coordenadas geográficas, nível de radiação solar média anual, disponibilidade de recursos hídricos, demanda hídrica da cultura. Esses dados serão utilizados como base para o dimensionamento do sistema fotovoltaico. Os resultados demonstraram que o sistema projetado é capaz de atender à demanda hídrica da cultura com segurança, aproveitando a energia solar disponível na região. A escolha dos componentes, como a bomba de corrente contínua e os painéis solares, mostrou-se adequada às condições locais e ao perfil de consumo. Assim, conclui-se que o sistema de irrigação alimentado por energia solar representa uma alternativa economicamente viável e ambientalmente sustentável para pequenos produtores rurais. Além disso, a divisão do estudo em dimensionamento real e testes experimentais em protótipo permitiu confirmar, de forma segura, a aplicabilidade da solução e sua capacidade de atender às demandas do cultivo de morango em estufas.